【手続補正書】
【提出日】平成18年10月6日(2006.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  基板上に形成された絶縁膜上に第１の金属層を堆積する工程（Ａ）と、
前記第１の金属層上に第２の金属層を堆積する工程（Ｂ）と、
配線形成用の第１のレジストパターンを用いて、前記第１の金属層及び前記第２の金属層をパターニングし、前記第１の金属層からなる第１の配線を形成する工程（Ｃ）と、
接続金属プラグ形成用の第２のレジストパターンを用いて、前記第２の金属層のみをパターニングし、前記第２の金属層からなる接続金属プラグを形成する工程（Ｄ）とを有し、
前記第２のレジストパターンは、前記第１のレジストパターンの長辺とオーバーラップしていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】  請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（Ｄ）は、前記工程（Ｃ）の後に行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】  請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（Ｃ）は、前記第２の金属層が、前記第１の配線と同形状にパターニングされることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】  請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（Ｃ）及び（Ｄ）の後、
前記基板の全面に、層間絶縁膜を形成する工程（Ｅ）と、
前記接続金属プラグ上の前記層間絶縁膜を除去する工程（Ｆ）と、
前記層間絶縁膜上に、前記接続金属プラグと接続する第３の金属層からなる第２の配線を形成する工程（Ｇ）とをさらに備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】  基板上に形成された絶縁膜上に第１の金属層を堆積する工程（Ａ）と、
電解めっき法により、前記第１の金属層上に、接続金属プラグを形成する工程（Ｂ）と、
配線形成用のマスクパターンを用いて、前記第１の金属層をパターニングし、前記第１の金属層からなる第１の配線を形成する工程（Ｃ）とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】  請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（Ｃ）の後に、前記工程（Ｂ）を行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】  請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（Ａ）と前記工程（Ｂ）との間に、前記第１の金属層上に第１のハードマスク層を形成する工程と、
配線形状を有する第１のレジストパターンを用いて、前記第１のハードマスク層をパターニングする工程と、
前記第１のレジストパターン及びパターニングされた前記第１のハードマスク層の周囲に埋め込み材料を形成する工程と、
前記第１のレジストパターンを除去した後、前記第１のハードマスクの一部を開口する第２のレジストパターンを用いて、前記第１のハードマスクを除去して前記第１の金属層を露出させる工程とを有し、
前記工程（Ｂ）の後、前記埋め込み材料を除去する工程をさらに備え、その後前記工程（Ｃ）を行なうことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】  請求項７に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２のレジストパターンは、前記第１のレジストパターンの長辺とオーバーラップしていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】  請求項７に記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（Ｃ）は、前記接続用金属プラグ上に、第２のハードマスク層を堆積する工程と、
残存する前記第１のハードマスク層及び前記第２のハードマスク層からなる前記配線形成用のマスクパターンを用いて、前記第１の金属層をパターニングすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】  請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（Ｂ）及び（Ｃ）の後、
前記基板の全面に、層間絶縁膜を形成する工程（Ｅ）と、
前記接続金属プラグ上の前記層間絶縁膜を除去する工程（Ｆ）と、
前記層間絶縁膜上に、前記接続金属プラグと接続する第２の金属層からなる第２の配線を形成する工程（Ｇ）とをさらに備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】  請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（Ｅ）は、前記第１の配線層の周囲に、空孔を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】  請求項９に記載の半導体装置の製造方法において、
前記空孔は、前記接続用金属プラグの上面よりも低い位置に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第一の半導体装置の製造方法は、第１の配線上に層間絶縁膜を介して第２の配線が形成され、層間絶縁膜を貫通する層間接続用金属プラグにより第１の配線と第２の配線とが接続された半導体装置の製造方法であって、絶縁膜上に第１の配線用の第１の金属層を堆積する工程と、第１の金属層上に第２の金属層を堆積する工程と、第２の金属層の表面に第１のレジストを塗布し第１の配線の形状にパターンニングする工程と、第１のレジストをマスクに第２の金属層をエッチングするとともに第１の金属層をエッチングして第１の配線を形成する工程と、第１のレジストを除去した後、第２のレジストを塗布し第１の配線の形状に加工された第２の金属層の層間接続用金属プラグの形成領域部分を覆うようにパターンニングする工程と、第２のレジストをマスクに第２の金属層のみをエッチングすることにより残存する第２の金属層からなる層間接続用金属プラグを形成する工程と、第２のレジストを除去した後、層間絶縁膜を全面に形成する工程と、層間接続用金属プラグの上面を露出させる工程と、層間接続用金属プラグの上面を露出させた後、全面に第３の金属層を形成し、第３の金属層を所望の形状にエッチングして第２の配線を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明に係る第二の半導体装置の製造方法は、第１の配線上に層間絶縁膜を介して第２の配線が形成され、層間絶縁膜を貫通する層間接続用金属プラグにより第１の配線と第２の配線とが接続された半導体装置の製造方法であって、絶縁膜上に第１の配線用の第１の金属層を堆積する工程と、第１の金属層上に第１のハードマスク層を堆積する工程と、第１のハードマスク層の表面に第１のレジストを塗布し第１の配線の形状にパターンニングする工程と、第１のレジストをマスクに第１のハードマスク層をエッチングする工程と、第１のレジスト以外の部分に埋め込み材料を埋め込む工程と、第１のレジストを除去した後、第２のレジストを塗布し層間接続用金属プラグの形成領域部分を開口するようにパターンニングする工程と、第２のレジストをマスクに第１のハードマスク層をエッチングし第１の金属層を露出させる工程と、第２のレジストを除去した後、電解めっき法により露出した第１の金属層の表面をめっきすることによりそのめっき形成部分からなる層間接続用金属プラグを形成する工程と、層間接続用金属プラグ上にのみ第２のハードマスク層を堆積する工程と、埋め込み材料を除去する工程と、第１のハードマスク層と第２のハードマスク層とをマスクとして第１の金属層をエッチングして第１の配線を形成する工程と、第１および第２のハードマスク層を除去した後、層間絶縁膜を全面に形成する工程と、層間接続用金属プラグの上面を露出させる工程と、層間接続用金属プラグの上面を露出させた後、全面に第２の金属層を形成し、第２の金属層を所望の形状にエッチングして第２の配線を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
上述の本発明の半導体装置の製造方法において、層間絶縁膜は、第１の配線の配線間でかつ層間接続用金属プラグの上面よりも低い位置に空孔が形成されるように形成することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
【発明の効果】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、第１の配線用の第１の金属層と層間接続用金属プラグ形成用の第２の金属層とを堆積し、それらを同一の第１のレジストをマスクにエッチングして第１の配線の形状とした後、第２のレジストをマスクに第２の金属層のみをエッチングして層間接続用金属プラグを形成することにより、層間接続用金属プラグは、第１の配線上からずれることなく第１の配線上に確実に形成され、層間接続用金属プラグと第１の配線との接続不良を防止できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、第１の配線用の第１の金属層上に形成する第１のハードマスク層を第１の配線の形状に加工し、さらに第２のレジストをマスクに第１のハードマスク層をエッチングして層間接続用金属プラグの形成領域部分の第１の金属層を露出させ、その露出部分をめっきして層間接続用金属プラグを形成し、第１のハードマスク層と層間接続用金属プラグ上にのみ形成した第２のハードマスク層とをマスクとして第１の金属層をエッチングして第１の配線を形成することにより、層間接続用金属プラグは、第１の配線上からずれることなく第１の配線上に確実に形成され、層間接続用金属プラグと第１の配線との接続不良を防止できる。また、層間接続用金属プラグは第１の配線となる第１の金属層の露出部分をめっきして形成されるため、層間接続用金属プラグと第１の配線との接続部での接続抵抗の上昇を回避することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
また、上記いずれの製造方法も、層間接続用金属プラグを形成した後に層間絶縁膜を形成するため、従来のように層間絶縁膜に層間接続孔を開口する必要がない。このように層間接続孔を開口しないため、従来のようにアライメントずれが生じ、さらに層間接続孔が深くエッチングされた場合に、層間接続用金属によって配線とその下層の半導体基板あるいは下層の配線とが接続し、ショート不良が発生するというような問題は生じない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
さらに、本発明の半導体装置の製造方法によれば、第１の配線の配線間でかつ層間接続用金属プラグの上面よりも低い位置に空孔が形成されるように層間絶縁膜を形成し、このように、配線間に空孔が形成されることにより配線間容量を小さく抑えることができる。また、従来のように層間絶縁膜に層間接続孔を開口しないため、従来のようにアライメントずれにより層間接続孔と空孔が一体化し、その領域に層間接続用金属が入ることによって配線間のショート不良が発生するというような問題は生じない。このように、従来のように空孔が層間接続孔と一体化して空孔に層間接続用金属が入ることがないため、第１の配線間の空孔も確実に形成でき、配線間容量を小さく抑え、高速動作が可能な半導体装置を実現できる。